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1吨月壤可产生超50千克水!最新发现→

2024-08-23 14:13|编辑: 陈老师|阅读: 114

摘要

北京中考在线团队收集分享关于月壤产生的物质情况,有需要的家长和同学赶紧来学习吧!

我国嫦娥五号月壤研究又有新发现。中国科学院科研团队经过3年的深入研究和反复验证,提出一种全新的利用月壤大量生产水的方法。利用这种方法,1吨月壤将可以产生约51到76千克的水,有望为未来月球科研站及空间站的建设提供重要设计依据。

1吨月壤有望生产超50千克水 靠太阳能即可满足要求

水是建设月球科研站及未来开展月球星际旅行,保障人类生存的关键资源,探寻水资源是月球探测的首要任务之一。

科研人员介绍,由于月球是一个高真空的环境,即便有自然存在的水,挥发速率也非常快,所以月球是非常缺水的状态。在这种情况下,要想在月球上直接获得水,难度非常大。

但经过深入研究和反复验证,科研人员发现:

  • 月壤矿物由于太阳风亿万年的辐照,储存了大量氢。
  • 在加热至高温后,氢将与矿物中的铁氧化物发生氧化还原反应,生成单质铁和大量水。
  • 当温度升高至1000℃以上时,月壤将会熔化,反应生成的水将以水蒸气的方式释放出来。

经过多种实验技术分析,研究团队确认,1克月壤中大约可以产生51至76毫克水。以此计算,1吨月壤将可以产生约51至76千克水,相当于100多瓶500毫升的瓶装水,基本可以满足50人一天的饮水量。

科研团队通过对不同月球矿物的进一步研究,还发现月壤钛铁矿加热后,可以同步生成大量单质铁和水蒸气气泡,是名副其实的月球“蓄水池”。

专家表示,这种利用月壤原位制备水的方法,所用的能源并不需要从地球上专门运过去,靠太阳能即可满足要求,整个过程的产物也只有铁和水以及一些氧化物,所以既简便可行又清洁环保。

实现用月壤造水还有多远?

通过实验,科学家们已经掌握了利用月壤原位制备水的方法,那么什么时候才能真正实现在月球上生产水呢?

中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王军强表示,可能最快在2030年之前,嫦娥八号发射后,去发射一个验证性的科研装置,到月球上去做一些实验。

专家表示,目前科研团队正在对验证方案和装置进行设计和研发,如果能在月球上成功制备出大量的水,将为我们未来的月球和深空探索活动提供多方面的支撑。

基于多项研究结果,科研团队提出一种具有可行性的月球水资源原位开采与利用策略——

  1. 首先通过凹面镜或菲涅尔透镜聚焦太阳光加热月壤至熔融。加热过程中,月壤将会与太阳风中注入的氢反应生成水、单质铁和陶瓷玻璃。
  2. 产生的水蒸气被冷凝为液态水,收集并储存在水箱中,可以满足月球上人类与各种动植物的饮水需要。
  3. 通过电分解水可以产生氧气和氢气,氧气可以供人类呼吸,氢气可以作为能源使用。
  4. 铁可以用于制造永磁和软磁材料,为电力电子器件提供原材料,也可用作建筑材料。
  5. 熔融的月壤也可以用来制作具有榫卯结构的砖块,用于建造月球基地建筑。

声明:本文内容来自央视新闻,由北京中考在线团队整理,如有侵权,请联系管理员删除。

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